短程硝化-厭氧氨氧化工藝處理高氮廢水的研究.pdf

1、短程硝化-厭氧氨氧化脫氮技術(shù)是根據(jù)短程硝化反應(yīng)及厭氧氨氧化反應(yīng)開發(fā)的新型脫氮技術(shù)，具有不需外加碳源、運(yùn)行費(fèi)用低、節(jié)省供氧量及能耗等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者曾對(duì)其進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)、理論分析和應(yīng)用研究，取得一些研究成果。本研究在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，利用模擬廢水啟動(dòng)短程硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)器，對(duì)短程硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)過(guò)程影響因素及其適宜的控制范圍進(jìn)行了研究，其中相關(guān)因素有氨氮負(fù)荷、pH、有機(jī)物、溶解氧(DO)和污泥齡等，同時(shí)評(píng)估了短程硝化反應(yīng)器

2、與厭氧氨氧化反應(yīng)器組合成新型脫氮系統(tǒng)的可行性、得出該系統(tǒng)的脫氮效率，最后研究了該工藝處理污泥壓濾液的脫氮情況。主要研究結(jié)果如下： 1)采用完全混合懸浮生長(zhǎng)活性污泥法工藝，進(jìn)水為自配模擬廢水，控制溫度為30±0.5℃，pH值為7.8-8.2，DO濃度為1.0-1.5 mg/L，HRT=1.25 d，每隔1 d回流部分活性污泥，在進(jìn)水NH4+-N濃度為210mg/L，COD濃度為300mg/L條件下，經(jīng)過(guò)80 d運(yùn)行成功實(shí)現(xiàn)了短程硝

3、化，亞硝化積累率達(dá)95％以上。 2)DO宜控制在1.0-1.5 mg/L之內(nèi)，過(guò)高或過(guò)低都不利于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的短程硝化反應(yīng)。本試驗(yàn)的進(jìn)水水質(zhì)條件下，污泥齡(SRT)宜控制在2-3 d；同時(shí)pH值維持在8-9時(shí)，有利于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的短程硝化。試驗(yàn)過(guò)程中，提高NH4+-N濃度至420 mg/L時(shí)，反應(yīng)器仍然保持較高的亞硝化積累率，出水NO3--N很低或幾乎檢測(cè)不到，說(shuō)明較高NH4+-N負(fù)荷對(duì)亞硝化菌的影響不大，但是會(huì)嚴(yán)重影響硝化菌的活性和數(shù)

4、量。 3)為實(shí)現(xiàn)匹配后續(xù)厭氧氨氧化的短程硝化反應(yīng)，將反應(yīng)器內(nèi)DO控制在0.5-1.0 mg/L以內(nèi)，適當(dāng)減少回流污泥量，同時(shí)增大進(jìn)水流速，將HRT提高至1d，加快反應(yīng)器內(nèi)污泥更新程度。經(jīng)過(guò)20多天運(yùn)行，成功實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的匹配厭氧氨氧化反應(yīng)的短程硝化反應(yīng)，出水NH4+-N和NO2--N濃度平均值分別為71.29mg/L和89.01 m∥L，NO2--N濃度與NH4+-N濃度的比值一直維持在1.25左右。 4)將硝化污泥接種到

5、上流式厭氧生物膜反應(yīng)器，采用含氮模擬廢水，在進(jìn)水pH值為8.0、溫度為30±0.5℃的條件下運(yùn)行120 d，成功啟動(dòng)了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的ANAMMOX反應(yīng)器，總氮容積負(fù)荷為0.109 kg/(m3·d)，NH4+-N和NO2--N去除率分別為86.68％和96.04％，NH4+-N去除量、NO2--N去除量及NO3--N的生成量比值為1:1.16:0.30。 5)ANAMMOX反應(yīng)器啟動(dòng)成功后具有較強(qiáng)的處理高氮廢水的能力。進(jìn)水NH4+

6、-N和NO2--N濃度升高至250 mg/L，即總氮濃度為500 mg/L時(shí)，NH4+-N、NO2--N的去除率以及總氮去除率平均值可達(dá)74.84％、86.33％和69.74％。當(dāng)進(jìn)水NH4+-N和NO2--N濃度升高至300 mg/L，即總氮濃度為600 mg/L時(shí)，NH4+-N、NO2--N去除率的平均值分別下降至66.90％、77.22％，總氮去除率平均值下降至62.1％，初步判斷是由于氨氮負(fù)荷過(guò)大引起反應(yīng)器內(nèi)NO2--N積累而導(dǎo)

7、致厭氧氨氧化反應(yīng)受到抑制。 6)ANAMMOX反應(yīng)器的HRT不宜過(guò)低，要保證反應(yīng)器出水NH4+-N滿足污水排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，HRT不宜低于10 h。HRT保持在20-25 h以內(nèi)時(shí)，能使反應(yīng)器出水取得較好效果，總氮去除率能保證在80％以上，各基質(zhì)去除率達(dá)到90％以上。 7)當(dāng)采用模擬廢水對(duì)短程硝化-厭氧氨氧化工藝進(jìn)行研究時(shí)。在進(jìn)水COD為300 mg/L，NH4+-N濃度為210 mg/L的情況下，COD總?cè)コ实钠骄禐?4.25